Edge & Cloud Computing в IoT: краткий эволюционный обзор

Edge computing всё более pivotal в Интернете вещей (IoT). В 2018 он ранжировался среди ведущих технологических трендов, подкрепляя next generation digital enterprises. Одновременно, sheer объём данных и драйв к максимизации compute efficiency усилили миграцию ворклоудов в облако.

Edge и cloud computing не инherinтно антагонистичны; вместо этого, самые амбициозные IoT-деплойменты рутинно блендят оба парадигмы. Чтобы центь современный IoT ландшафт — и как edge и cloud комплементят друг друга — мы пересмотрим их историческое развитие.

Траектория коммуникаций и распределённых систем раскрывает, что edge computing предшествует самому термину. Наша диаграмма трассирует его эволюцию и заканчивается forward-looking моделью, мержащей edge и cloud для оптимальной ценности.

Истоки децентрализованных вычислений

Корни edge computing прослеживаются к 1990-м, когда Akamai пионерила content delivery network (CDN). Стратегия — деплой нод ближе к энд-юзерам для сервировки кэшированных медиа — изображений, видео и более — тем самым снижая латентность.

В 1997 Нобел и коллеги опубликовали «Agile application-aware adaptation for mobility», показывая, что resource-constrained мобильные устройства могут оффлоадить задачи — веб-браузинг, видео-плейбек, speech recognition — на мощные remote серверы (surrogates). Цель — облегчить нагрузку на девайс и продлить battery life. Современные speech-recognition сервисы Google, Apple, Amazon следуют похожему принципу.

К 2001 Сатьянараянан et al. расширили концепт в «Pervasive computing: vision and challenges», фрейминг его как pervasive computing. Тот же год, scalable, децентрализованные distributed applications появились, используя peer-to-peer overlay networks (distributed hash tables). Эти self-organizing топологии энаблели efficient routing, fault tolerance и load balancing, используя network proximity для резания латентности и снижения глобального трафика.

Появление Cloud Computing

Cloud computing — essential catalyst для edge эволюции — ganhou prominence в 2006 с запуском Amazon Elastic Compute Cloud. Платформа разблокировала беспрецедентные compute, storage и visualization capabilities. Однако, для latency-sensitive доменов вроде автономных авто и промышленного IoT, cloud alone не мог удовлетворить потребность в immediate, local decision making.

Cloudlets и Fog Computing

В 2009 Сатьянараянан ввёл термин «cloudlet» в «The case for VM-based cloudlets in mobile computing». Cloudlets — low-latency, географически дисперсные ноды, комплементирующие high-latency центральное облако. Они дают just-in-time compute и storage для nearby мобильных устройств, удерживая только soft state, такой как cached data.

К 2012 Cisco ввёл «fog computing» для описания dispersed cloud инфраструктуры, спроектированной для поддержки massive scale IoT устройств и real-time обработки big data.

Гибридные Edge-Cloud стратегии для Enterprise-Scale IoT

Сегодня comprehensive IoT решения охватывают широкий спектр требований. Большинство организаций принимают гибридный подход: cloud ресурсы хендлят storage, heavy analytics и global telemetry визуализацию, в то время как edge ноды управляют low-latency processing, autonomous local actions, bandwidth-constrained трафиком и sensitive data handling.

Любопытны, как энтерпрайзы используют edge и cloud для питания IoT? Исследуйте наш гайд «Edge computing for IoT».

Скачать white paper